Oppdagelsen av ekstracellulære vesikler fra mikroalger

Ekstracellulære vesikler er endogene nanostørrelsesvesikler som skilles ut av celler, med en diameter fra 30–200 nm og er innhyllet i en lipid-dobbeltlagsmembran. Disse inneholder nukleinsyrer, proteiner, lipider og metabolitter, etc. Ekstracellulære vesikler er de viktigste verktøyene for intercellulær kommunikasjon, og er involvert i utveksling av materialer mellom celler. Ekstracellulære vesikler kan skilles ut av en rekke celler under normale og patologiske forhold. Disse kommer hovedsakelig fra polyvesiklene dannet av intracellulære lysosomale partikler og frigjøres i den ekstracellulære matrisen etter fusjon av den ekstracellulære membranen og cellemembranen i polyvesiklene. På grunn av dens lave immunogenisitet, ikke-toksiske bivirkninger, sterke målretting, evne til å krysse blod-hjerne-barrieren og andre egenskaper, har den blitt ansett som en potensiell legemiddelbærer. I 2013 ble Nobelprisen i fysiologi og medisin tildelt tre forskere relatert til studiet av eksterne vesikler. Siden den gang har akademiske og industrielle kretser satt i gang en økning i forskning og utvikling, anvendelse og kommersialisering av ekstracellulære vesikler.

Ekstracellulære vesikler fra planteceller er rike på unike aktive komponenter, små i størrelse og i stand til å trenge inn i vevet. De fleste av dem kan tas og absorberes direkte i tarmen. For eksempel bidrar ginsengvesikler til differensiering av stamceller til nerveceller, og ingefærvesikler kan regulere tarmfloraen og lindre kolitt. Mikroalger er de eldste encellede plantene på jorden. Det finnes nesten 300 000 typer mikroalger som er vidt distribuert i hav, innsjøer, elver, ørkener, platåer, isbreer og andre steder, med unike regionale egenskaper. Under utviklingen av de 3 milliarder jordene har mikroalger alltid vært i stand til å trives som enkeltceller på jorden, noe som er uatskillelig fra deres ekstraordinære vekst og selvreparerende evne.

Mikroalgeekstracellulære vesikler er nye biomedisinske aktive materialer med høyere sikkerhet og stabilitet. Mikroalger har flere fordeler i produksjonen av ekstracellulære vesikler, som enkel dyrkningsprosess, kontrollerbarhet, billighet, rask vekst, høy vesikelproduksjon og enkel å konstruere. I tidligere studier har man funnet at mikroalgeekstracellulære vesikler lett internaliseres av celler. I dyremodeller har man funnet at de absorberes direkte gjennom tarmen og berikes med spesifikke vev. Etter å ha kommet inn i cytoplasmaet kan de vare i flere dager, noe som bidrar til langvarig vedvarende legemiddelfrigjøring.

I tillegg forventes det at ekstracellulære mikroalgevesikler kan inneholde en rekke legemidler, noe som forbedrer molekylenes stabilitet, langsom frigjøring, oral tilpasningsevne, osv., og dermed løser eksisterende hindringer for legemiddeladministrasjon. Derfor har utviklingen av ekstracellulære mikroalgevesikler høy gjennomførbarhet for klinisk transformasjon og industrialisering.